特開 2023-2023 検査方法及び検査システム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023002023

(43)【公開日】2023-01-10

(54)【発明の名称】検査方法及び検査システム

(51)【国際特許分類】

   G01B 11/02 20060101AFI20221227BHJP

   G01N 21/956 20060101ALI20221227BHJP

   H01L 21/3065 20060101ALI20221227BHJP

   H01L 21/66 20060101ALI20221227BHJP

【ＦＩ】

G01B11/02 H

G01N21/956 A

H01L21/302 101G

H01L21/66 P

H01L21/66 J

【審査請求】未請求

【請求項の数】19

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021103004

(22)【出願日】2021-06-22

(71)【出願人】

【識別番号】000219967

【氏名又は名称】東京エレクトロン株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100096389

【弁理士】

【氏名又は名称】金本 哲男

(74)【代理人】

【識別番号】100101557

【弁理士】

【氏名又は名称】萩原 康司

(74)【代理人】

【識別番号】100167634

【弁理士】

【氏名又は名称】扇田 尚紀

(74)【代理人】

【識別番号】100187849

【弁理士】

【氏名又は名称】齊藤 隆史

(74)【代理人】

【識別番号】100212059

【弁理士】

【氏名又は名称】三根 卓也

(72)【発明者】

【氏名】秋元 健司

【テーマコード（参考）】

2F065

2G051

4M106

5F004

【Ｆターム（参考）】

2F065AA21

2F065AA30

2F065AA53

2F065CC17

2F065CC19

2F065FF01

2F065FF41

2F065JJ03

2F065JJ26

2G051AA51

2G051AB02

2G051BB03

2G051CA03

2G051CA04

2G051CB01

2G051DA06

2G051EA08

4M106AA01

4M106BA20

4M106CA38

4M106CA39

4M106CA48

4M106DB04

4M106DB07

4M106DH12

4M106DH31

4M106DH55

5F004AA16

5F004CA08

(57)【要約】

【課題】プラズマエッチング後の基板にかかる、基板上のパターンの寸法を含む複数の検査項目について、高スループットで検査を行う。
【解決手段】撮像装置を備えるエッチングシステムにおける、基板の検査方法であって、（Ａ）プラズマエッチング後の基板を前記撮像装置で撮像し画像データを取得する工程と、（Ｂ）プラズマエッチング後の基板の画像データに基づき、プラズマエッチング後の基板上のパターンの寸法と、プラズマエッチング後の基板上の欠陥の情報、基板上の膜の厚さ及び基板の外観の情報の少なくともいずれか１つと、を算出する工程と、を含む。
【選択図】図５

【特許請求の範囲】

【請求項1】

撮像装置を備えるエッチングシステムにおける、基板の検査方法であって、
（Ａ）プラズマエッチング後の基板を前記撮像装置で撮像し画像データを取得する工程と、
（Ｂ）プラズマエッチング後の基板の画像データに基づき、プラズマエッチング後の基板上のパターンの寸法と、プラズマエッチング後の基板上の欠陥の情報、基板上の膜の厚さ及び基板の外観の情報の少なくともいずれか１つと、を算出する工程と、を含む、検査方法。

【請求項2】

（Ｃ）プラズマエッチング前の基板を前記撮像装置で撮像し画像データを取得する工程と、
（Ｄ）プラズマエッチング前の基板の画像データに基づき、プラズマエッチング前の基板上のパターンの寸法と、プラズマエッチング前の基板上の欠陥の情報、基板上の膜の厚さ及び基板の外観の情報の少なくともいずれか１つと、を算出する工程と、を含む、請求項１に記載の検査方法。

【請求項3】

プラズマエッチング前の基板検査の要否を判定する工程を含み、
プラズマエッチング前の基板検査が必要と判定された場合に、前記（Ｃ）工程及び前記（Ｄ）工程を行う、請求項２に記載の検査方法。

【請求項4】

前記（Ｄ）工程で用いられる前記プラズマエッチング前の基板の画像データを補正する、請求項２または３に記載の検査方法。

【請求項5】

前記（Ｄ）工程は、プラズマエッチング前の基板上のパターンの三次元形状をさらに算出する、請求項２～４のいずれか１項に記載の検査方法。

【請求項6】

前記（Ｂ）工程で取得されたプラズマエッチング後の情報に基づき、プラズマエッチングの結果を判定する工程を含む、請求項１～５のいずれか１項に記載の検査方法。

【請求項7】

前記（Ｂ）工程で用いられる前記プラズマエッチング後の基板の画像データを補正する、請求項１～６のいずれか１項に記載の検査方法。

【請求項8】

前記（Ｂ）工程は、プラズマエッチング後の基板上のパターンの三次元形状をさらに算出する、請求項１～７のいずれか１項に記載の検査方法。

【請求項9】

検査用基板に対する前記（Ａ）工程と、
（Ｅ）プラズマエッチング後の前記検査用基板の画像データに基づき検査を行う工程と、を自動的に行う、請求項１～８のいずれか１項に記載の検査方法。

【請求項10】

前記検査用基板に対する前記（Ａ）工程と前記（Ｅ）工程とを行うタイミングを、予め指定された頻度、メンテナンスの実施状況及び製品基板に対するプラズマエッチングの履歴の少なくともいずれか１つに基づいて、決定する工程を含む、請求項９に記載の検査方法。

【請求項11】

基板の検査方法であって、
（ａ）撮像装置を備えるエッチングシステムにおいて取得された、プラズマエッチング後の基板の画像データに基づき、プラズマエッチング後の基板上のパターンの寸法と、プラズマエッチング後の基板上の欠陥の情報、基板上の膜の厚さ及び基板の外観の情報の少なくともいずれか１つと、を算出する工程を含む、検査方法。

【請求項12】

（ｂ）前記エッチングシステムにおいて取得された、プラズマエッチング前の基板の画像データに基づき、プラズマエッチング前の基板上のパターンの寸法と、プラズマエッチング前の基板上の欠陥の情報、基板上の膜の厚さ及び基板の外観の情報の少なくともいずれか１つと、を算出する工程を含む、請求項１１に記載の検査方法。

【請求項13】

プラズマエッチング前の基板検査の要否を判定する工程を含み、
プラズマエッチング前の基板検査が必要と判定された場合に、前記（ｂ）工程を行う、請求項１２に記載の検査方法。

【請求項14】

前記（ｂ）工程で用いられる前記プラズマエッチング前の基板の画像データを補正する、請求項１２または１３に記載の検査方法。

【請求項15】

前記（ｂ）工程は、プラズマエッチング前の基板上のパターンの三次元形状をさらに算出する、請求項１２～１４のいずれか１項に記載の検査方法。

【請求項16】

前記（ａ）工程で取得されたプラズマエッチング後の情報に基づき、プラズマエッチングの結果を判定する工程を含む、請求項１１～１５のいずれか１項に記載の検査方法。

【請求項17】

前記（ａ）工程で用いられる前記プラズマエッチング後の基板の画像データを補正する、請求項１１～１６のいずれか１項に記載の検査方法。

【請求項18】

前記（ｂ）工程は、プラズマエッチング後の基板上のパターンの三次元形状をさらに算出する、請求項１１～１７のいずれか１項に記載の検査方法。

【請求項19】

基板を撮像する撮像装置と、
基板に対しプラズマエッチングを行うエッチング装置と、
前記撮像装置により撮像されたプラズマエッチング後の基板の画像データに基づき、プラズマエッチング後の基板上のパターンの寸法と、プラズマエッチング後の基板上の欠陥の情報、基板上の膜の厚さ及び基板の外観の情報の少なくともいずれか１つと、を算出する算出部と、を備える、エッチングシステム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、検査方法及び検査システムに関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１には、塗布現像装置とエッチング装置とを備えるシステムが開示されている。このシステムは、現像線幅やエッチング線幅を検査する線幅検査装置と、レジスト膜の厚さを測定する膜厚測定ユニットと、現像後の表面欠陥やエッチング後の表面欠陥を検査する欠陥検査装置と、を備えている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２００２－１９０４４６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

本開示にかかる技術は、プラズマエッチング後の基板にかかる、基板上のパターンの寸法を含む複数の検査項目について、高スループットで検査を行う。

【課題を解決するための手段】

【0005】

本開示の一態様は、撮像装置を備えるエッチングシステムにおける、基板の検査方法であって、（Ａ）プラズマエッチング後の基板を前記撮像装置で撮像し画像データを取得する工程と、（Ｂ）プラズマエッチング後の基板の画像データに基づき、プラズマエッチング後の基板上のパターンの寸法と、プラズマエッチング後の基板上の欠陥の情報、基板上の膜の厚さ及び基板の外観の情報の少なくともいずれか１つと、を算出する工程と、を含む。

【発明の効果】

【0006】

本開示によれば、プラズマエッチング後の基板にかかる、基板上のパターンの寸法を含む複数の検査項目について、高スループットで検査を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【0007】

【図1】本実施形態にかかるエッチングシステムの構成の概略を模式的に示す図である。

【図2】撮像モジュールの概略構成を示す横断面図である。

【図3】撮像モジュールの概略構成を示す縦断面図である。

【図4】エッチングシステムにおける検査に関する検査用制御装置及び主制御装置の機能ブロック図である。

【図5】エッチングシステムを用いて行われる、ウェハの検査を含むウェハ処理の一例を説明するためのフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0008】

半導体デバイス等の製造プロセスでは、半導体ウェハ（以下、「ウェハ」という。）等の基板に対して、プラズマを用いたエッチング処理すなわちプラズマエッチングが行われる。
このプラズマエッチングの処理結果は、基板に対し以降で行われる処理に影響を及ぼしたり、半導体デバイスの性能に影響を及ぼしたりする。したがって、プラズマエッチングの処理後の基板の状態を検査することが肝要である。プラズマエッチングの処理後の基板の検査項目としては、基板上のパターンの寸法（線幅またはホール径等）が一般的に重要であるが、その他の検査項目、例えば、膜厚や欠陥、外観等も重要である。しかし、検査項目毎に異なる装置を設け検査を行うと、スループットが低下してしまう。

【0009】

そこで、本開示にかかる技術は、プラズマエッチング後の基板にかかる、基板上のパターンの寸法を含む複数の検査項目について、高スループットで検査を行うことを可能にする。

【0010】

以下、本実施形態にかかる検査方法及びエッチングシステムについて、図面を参照しながら説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。

【0011】

＜エッチングシステム＞
図１は、本実施形態にかかるエッチングシステムの構成の概略を模式的に示す図である。
図１のエッチングシステム１は、基板としてのウェハＷに対して、プラズマエッチングを行う。エッチングシステム１は、真空搬送モジュールＴＭ１、ＴＭ２、エッチング装置としてのプラズマエッチングモジュール（以下、エッチングモジュールと省略。）ＰＭ１～ＰＭ１２、ロードロックモジュールＬＬ１、ＬＬ２、大気搬送モジュールＡＭ、検査用の撮像モジュールＩＭ等を備える。

【0012】

真空搬送モジュールＴＭ１、ＴＭ２は、それぞれ平面視において略多角形状（図の例では略四角形状）の筐体により構成される減圧搬送室１１、１２を有する。

【0013】

減圧搬送室１１は、対向する２つの側面にエッチングモジュールＰＭ１～ＰＭ６が接続されている。減圧搬送室１１の他の対向する２つの側面のうち、一方の側面にはロードロックモジュールＬＬ１、ＬＬ２が接続され、他方の側面には真空搬送モジュールＴＭ２の減圧搬送室１２と接続するためのパス（図示せず）が接続されている。

【0014】

減圧搬送室１２は、対向する２つの側面にエッチングモジュールＰＭ７～ＰＭ１２が接続されている。減圧搬送室１２の他の対向する２つの側面のうち、一方の側面には真空搬送モジュールＴＭ１の減圧搬送室１１と接続するためのパス（図示せず）が接続されている。

【0015】

減圧搬送室１１、１２はそれぞれ、減圧雰囲気に維持される内部に、ウェハＷを搬送可能に構成された真空搬送機構ＴＲ１、ＴＲ２が配置されている。真空搬送機構ＴＲ１、ＴＲ２は、ウェハＷを搬送時に保持する搬送アームＡＲ１～ＡＲ４を有する。搬送アームＡＲ１～ＡＲ４は、旋回、伸縮、昇降自在に構成されている。

【0016】

真空搬送機構ＴＲ１は、例えば、搬送アームＡＲ１、ＡＲ２を用い、ロードロックモジュールＬＬ１、ＬＬ２、エッチングモジュールＰＭ１～ＰＭ６及びパス（図示せず）の間で、ウェハＷを搬送する。
また、真空搬送機構ＴＲ２は、例えば、搬送アームＡＲ３、ＡＲ４を用い、エッチングモジュールＰＭ７～ＰＭ１２及びパス（図示せず）の間でウェハＷを搬送する。

【0017】

エッチングモジュールＰＭ１～ＰＭ１２はそれぞれ、ウェハＷに対し、プラズマエッチングを行う。また、エッチングモジュールＰＭ１～ＰＭ１２はそれぞれ、ゲートバルブＧ１を介して、真空搬送モジュールＴＭ１、ＴＭ２に接続されている。

【0018】

ロードロックモジュールＬＬ１、ＬＬ２は、ゲートバルブＧ２、Ｇ３を介して、真空搬送モジュールＴＭ１と大気搬送モジュールＡＭ（具体的には後述のローダモジュールＬＭ）とを連結するように設けられている。ロードロックモジュールＬＬ１、ＬＬ２は、ウェハＷを一時的に保持するように構成されている。また、ロードロックモジュールＬＬ１、ＬＬ２は、内部を大気圧雰囲気と減圧雰囲気とに切り替えられるように構成されている。

【0019】

大気搬送モジュールＡＭは、後述する搬送機構ＴＲ３を備えたローダモジュールＬＭと、フープ（Front-Opening Unified Pod）Ｆが載置されるロードポートＬＰ１～ＬＰ４と、を有している。フープＦは、複数のウェハＷを保管可能な容器である。なお、大気搬送モジュールＡＭは、ウェハＷの水平方向の向きを調節するオリエンタモジュール（図示せず）等をさらに有していてもよい。

【0020】

ローダモジュールＬＭは平面視矩形の筐体を有し、筐体の内部は大気圧雰囲気に維持されている。ローダモジュールＬＭの筐体の長辺を構成する一側面には、複数（図の例では４つ）のロードポートＬＰ１～ＬＰ４が並設されている。ローダモジュールＬＭの筐体の長辺を構成する他側面には、ロードロックモジュールＬＬ１、ＬＬ２が並設されている。

【0021】

ローダモジュールＬＭの筐体の内部には、ウェハＷを搬送可能に構成された搬送機構ＴＲ３が設けられている。搬送機構ＴＲ３は、ウェハＷを搬送時に保持する搬送アームＡＲ５を有する。搬送アームＡＲ５は、ローダモジュールＬＭの筐体の長手方向に沿って移動可能に構成されると共に、旋回、伸縮、昇降自在に構成されている。

【0022】

搬送機構ＴＲ３は、例えば、搬送アームＡＲ５を用い、ロードポートＬＰ１～ＬＰ４上のフープＦ、ロードロックモジュールＬＬ１、ＬＬ２及び検査用の撮像モジュールＩＭの間でウェハＷを搬送する。

【0023】

撮像モジュールＩＭは、例えば、ローダモジュールＬＭの筐体の短辺を構成する一側面に、接続されている。撮像モジュールＩＭは、ウェハＷの検査用にウェハＷを撮像する。撮像モジュールＩＭの具体的な構成については後述する。

【0024】

さらに、エッチングシステム１は、主制御装置ＣＵ１と、検査用制御装置ＣＵ２と、を有する。一実施形態において、検査用制御装置ＣＵ２は、本開示において述べられる種々の工程のうち、撮像モジュールＩＭに関する工程のための制御を行い、主制御装置ＣＵ１は、それ以外の工程のための制御を行う。また、一実施形態において、主制御装置ＣＵ１及び検査用制御装置ＣＵ２は、本開示において述べられる種々の工程をエッチングシステム１に実行させるコンピュータ実行可能な命令を処理する。主制御装置ＣＵ１と検査用制御装置ＣＵ２は、ここで述べられる種々の工程を実行するようにエッチングシステム１の他の要素それぞれを制御するように構成され得る。一実施形態において、主制御装置ＣＵ１と検査用制御装置ＣＵ２の一部又は全てがエッチングシステム１の他の要素に含まれてもよい。例えば、主制御装置ＣＵ１と検査用制御装置ＣＵ２はそれぞれコンピュータ３０、４０を含んでもよい。コンピュータ３０、４０は、例えば、処理部（ＣＰＵ：Central Processing Unit）３１、４１、記憶部３２、４２、及び通信インターフェース３３、４３を含んでもよい。処理部３１、４１は、記憶部３２、４２に格納されたプログラムに基づいて種々の制御動作を行うように構成され得る。記憶部３２、４２は、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）、ＳＳＤ（Solid State Drive）、又はこれらの組み合わせを含んでもよい。通信インターフェース３３、４３は、ＬＡＮ（Local Area Network）等の通信回線を介してエッチングシステム１の他の要素との間で通信してもよい。なお、主制御装置ＣＵ１と検査用制御装置ＣＵ２とが有するコンピュータが共通であってもよい。言い換えると、主制御装置ＣＵ１と検査用制御装置ＣＵ２とでコンピュータの一部または全部を共有していてもよい。

【0025】

＜撮像モジュールＩＭ＞
続いて、撮像モジュールＩＭについて、図２及び図３を用いて説明する。図２は、撮像モジュールＩＭの概略構成を示す横断面図である。図３は、撮像モジュールＩＭの概略構成を示す縦断面図である。

【0026】

撮像モジュールＩＭは、図２に示すようにケーシング１１０を有している。ケーシング１１０内には、図３に示すようにウェハＷが載置される載置台１２０が設けられている。この載置台１２０は、モータ等の回転駆動部１２１によって、回転、停止が自在である。ケーシング１１０の底面には、ケーシング１１０内の一端側（図３中のＸ軸負方向側）から他端側（図３中のＸ軸正方向側）まで延伸するガイドレール１２２が設けられている。載置台１２０と回転駆動部１２１は、ガイドレール１２２上に設けられ、駆動部１２３によってガイドレール１２２に沿って移動できる。

【0027】

ケーシング１１０内の他端側（図３のＸ軸正方向側）の側面には、撮像デバイス１３０が設けられている。撮像デバイス１３０には、例えば広角型のＣＣＤカメラが用いられる。ケーシング１１０の上部中央付近には、ハーフミラー１３１が設けられている。ハーフミラー１３１は、撮像デバイス１３０と対向する位置に、鏡面が鉛直下方を向いた状態から撮像デバイス１３０の方向に向けて４５度上方に傾斜した状態で設けられている。ハーフミラー１３１の上方には、光源１３２が設けられている。ハーフミラー１３１と光源１３２は、ケーシング１１０内部の上面に固定されている。光源１３２からの照明は、ハーフミラー１３１を通過して下方に向けて照らされる。したがって、この照射領域にある物体で反射した光は、ハーフミラー１３１でさらに反射して、撮像デバイス１３０に取り込まれる。すなわち、撮像デバイス１３０は、光源１３２による照射領域にある物体を撮像することができる。そして撮像された画像は、検査用制御装置ＣＵ２に入力される。

【0028】

撮像モジュールＩＭでは、ウェハＷがガイドレール１２２に沿ってケーシング１１０内の一端側から他端側（図４のＸ軸負方向側からＸ軸正方向側）に向けて移動しているときに、撮像デバイス１３０が間欠的に撮像を行い、ウェハＷの表面全体を撮像する。その結果、検査用制御装置ＣＵ２において、ウェハＷの表面全体の画像データが取得される。

【0029】

＜検査用制御装置ＣＵ２及び主制御装置ＣＵ１＞
図４は、エッチングシステム１における検査に関する検査用制御装置ＣＵ２及び主制御装置ＣＵ１の機能ブロック図である。

【0030】

検査用制御装置ＣＵ２は、図４に示すように、ＣＰＵ等のプロセッサが記憶部４２に記憶されたプログラムを読み出して実行することにより実現される、取得部２１１、画像データ補正部２１２、必要情報選択部２１３、寸法算出部２１４、欠陥情報算出部２１５、膜厚算出部２１６、外観情報算出部２１７、第１条件補正部２１８、第２条件補正部２１９及び処理結果判定部２２０を有する。また、検査用制御装置ＣＵ２の記憶部４２は、画像データ格納部２３１、処理前情報格納部２３２及び処理後情報格納部２３３を有する。

【0031】

主制御装置ＣＵ１は、ＣＰＵ等のプロセッサが記憶部３２に記憶されたプログラムを読み出して実行することにより実現される、判定部２４１を有する。

【0032】

取得部２１１は、撮像モジュールＩＭによるウェハＷの撮像結果に基づいて、ウェハＷの画像データ、具体的には、ウェハＷの表面全体の画像データを取得する。検査用制御装置ＣＵ２が取得する画像データは、例えば、画素毎にＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）のそれぞれの輝度情報を示したＲＧＢデータである。なお、画像データとして、ＲＢＧ表色系以外の表色系（例えばＣＭＹＫ表色系）のデータを用いてもよい。検査用制御装置ＣＵ２が取得した画像データは、画像データ格納部２３１に格納すなわち記憶される。

【0033】

画像データ補正部２１２は、取得部２１１が取得し寸法算出部２１４等で用いられる、ウェハＷの画像データを補正する。撮像モジュールＩＭの光源１３２から出射される光の強度の経時変化や、光源１３２の状態（例えば光源１３２の温度）等によって、撮像デバイス１３０の撮像結果が変化する場合がある。そのため、画像データ補正部２１２は、例えば、撮像モジュールＩＭの光源１３２の使用時間や、光源１３２の温度に基づいて、取得部２１１が取得したウェハＷの画像データを補正する。この補正には、例えば、光源１３２の使用時間や光源１３２の温度から画像データの補正量（具体的には画素値の補正量）を換算するための換算テーブルが用いられる。これら換算テーブルは予め算出され記憶部４２に記憶されている。また、この補正のため、例えば、検査用制御装置ＣＵ２には、光源１３２の使用時間を計測するタイマ（図示せず）が設けられ、撮像モジュールＩＭには、撮像デバイス１３０の温度を測定する温度センサ（図示せず）が設けられている。

【0034】

必要情報選択部２１３は、ウェハＷの画像データに基づく検査を行う必要がある検査項目すなわちウェハＷの画像データから算出する必要がある情報を選択する。この選択は、例えば、主制御装置ＣＵ１から入力される後述の検査用情報に基づいて行われる。

【0035】

本実施形態にかかる検査は、プラズマエッチング前のウェハＷとプラズマエッチング後のウェハＷとのうち、少なくともプラズマエッチング後のウェハＷについて行われ、また、プラズマエッチング前のウェハＷについて行われる場合もある。
そのため、必要情報選択部２１３は、少なくともプラズマエッチング後のウェハＷについて検査項目を選択し、また、プラズマエッチング前のウェハＷについて検査項目を選択する場合もある。必要情報選択部２１３により選択される検査項目は、プラズマエッチング後のウェハＷと前のウェハＷとで、一部または全部が共通であってもよいし、全て異なってもよい。

【0036】

また、必要情報選択部２１３は、プラズマエッチング後のウェハＷについては、検査項目として、ウェハＷ上のパターンの寸法と、ウェハＷ上の欠陥の情報、ウェハＷ上の膜の厚さ及びウェハＷの外観の情報の少なくともいずれか１つとを選択する。

【0037】

寸法算出部２１４は、ウェハＷの画像データに基づいて、当該ウェハＷ上のパターンの寸法（具体的には平面的な寸法）を算出する。パターンの寸法とは、ラインアンドスペースのパターンの場合は例えば線幅であり、ホールパターンの場合は例えばホール径である。寸法算出部２１４による算出には、ウェハＷの画像データの輝度情報から上記寸法を換算する寸法換算データが用いられる。寸法換算データは予め取得され記憶部４２に記憶されている。

【0038】

欠陥情報算出部２１５は、ウェハＷの画像データに基づいて、当該ウェハＷ上の欠陥の情報を算出する。具体的には、欠陥情報算出部２１５は、例えば、ウェハＷの画像データと欠陥検出用データ（画像データに基づき欠陥を検出するためのデータ）とに基づいて、例えば当該ウェハＷの表面上の欠陥数を算出する。より具体的には、欠陥情報算出部２１５は、例えば、ウェハＷの画像データにおけるウェハ部分の各画素の隣接画素との差異すなわち微分データを算出し、その微分データと欠陥検出用データに基づいて、微小欠陥を検出し、微小欠陥の数を算出する。欠陥情報算出部２１５が算出する欠陥の情報は、微小欠陥の数に代えて、または、加えて、微小欠陥の大きさ及び位置の少なくともいずれか一方を含んでもよい。また、欠陥の情報は、微小欠陥の数、大きさ及び位置の少なくともいずれか２つを、欠陥検出用データに基づいて指数化したものであってもよい。欠陥検出用データは予め取得され記憶部４２に記憶されている。

【0039】

膜厚算出部２１６は、ウェハＷの画像データに基づいて、当該ウェハＷ上の膜の厚さを算出する。具体的には、膜厚算出部２１６は、ウェハＷの画像データに基づいて、例えば当該ウェハＷ上のエッチング対象層の厚さやエッチング対象層上に形成されたマスクパターン（例えばレジストパターン）の膜厚を算出する。膜厚算出部２１６による算出には、ウェハＷの画像データの輝度情報から上記膜の厚さを換算する膜厚換算データが用いられる。膜厚換算データは予め取得され記憶部４２に記憶されている。

【0040】

寸法算出部２１４、欠陥情報算出部２１５及び膜厚算出部２１６は、ウェハＷを構成する一部の領域についてのみ、当該領域の画像データに基づいて、パターンの寸法等の該当する情報を算出してもよい。

【0041】

また、寸法算出部２１４、欠陥情報算出部２１５及び膜厚算出部２１６は、ウェハＷを構成する領域毎に、当該領域の画像データに基づいて、パターンの寸法等の該当する情報を算出してもよい。つまり、寸法算出部２１４、欠陥情報算出部２１５及び膜厚算出部２１６は、ウェハＷの画像データに基づいて、当該ウェハＷにおける該当する情報の面内分布を取得してもよい。

【0042】

外観情報算出部２１７は、ウェハＷの画像データに基づいて、当該ウェハＷの外観の情報を算出すなわち取得する。外観情報算出部２１７が算出するウェハＷの外観の情報は、例えば、ウェハＷの表面全体の画像データに対し画像処理を実行したものである。具体的には、ウェハＷの外観の情報は、例えば、ＲＧＢデータであるウェハＷの画像データのＲ輝度値、Ｇ輝度値及びＢ輝度値それぞれに対し、色毎に予め定められた係数を乗じたものである。また、ウェハＷの外観の情報は、ウェハＷの表面全体の画像データの一部が抽出されたもの（例えば特定のチップの画像データのみが抽出されたもの）であってもよい。さらに、ウェハＷの外観の情報は、取得部２１１が取得したウェハＷの画像データまたは画像データ補正部２１２により補正された画像データそのものであってもよい。外観情報算出部２１７によるウェハＷの外観の情報の算出／取得に必要な情報（例えば、上述の係数や抽出すべき部分の位置）は、外観算出用データとして予め取得され記憶部４２に記憶されている。

【0043】

寸法算出部２１４、欠陥情報算出部２１５、膜厚算出部２１６及び外観情報算出部２１７は、プラズマエッチング後のウェハＷについて上述のような算出／取得を行う。寸法算出部２１４、欠陥情報算出部２１５、膜厚算出部２１６及び外観情報算出部２１７により算出／取得されたプラズマエッチング後のウェハＷについての情報は、処理後情報格納部２３３に格納すなわち記憶される。

【0044】

また、寸法算出部２１４、欠陥情報算出部２１５、膜厚算出部２１６及び外観情報算出部２１７は、プラズマエッチング前のウェハＷについて上述のような算出／取得を行う場合がある。寸法算出部２１４、欠陥情報算出部２１５、膜厚算出部２１６及び外観情報算出部２１７により算出／取得されたプラズマエッチング前のウェハＷについての情報は、処理前情報格納部２３２に格納すなわち記憶される。

【0045】

上述のような寸法算出部２１４、欠陥情報算出部２１５、膜厚算出部２１６及び外観情報算出部２１７は、本開示に係る「算出部」を構成する。

【0046】

第１条件補正部２１８は、寸法算出部２１４、欠陥情報算出部２１５、膜厚算出部２１６及び外観情報算出部２１７により算出されたプラズマエッチング前のウェハＷについての情報に基づいて、当該ウェハＷに対するプラズマエッチングの処理条件の補正が必要か否かの判定を行う。具体的には、第１条件補正部２１８は、例えば、膜厚算出部２１６により算出されたプラズマエッチング前のウェハＷ上のエッチング対象層の厚さが閾値より大きい場合、当該ウェハＷに対するプラズマエッチングの処理条件の補正が必要と判定する。

【0047】

また、第１条件補正部２１８は、上記プラズマエッチング前のウェハＷについての情報に基づいて、当該ウェハＷに対するプラズマエッチングの処理条件を補正する。具体的には、第１条件補正部２１８は、例えば、上記プラズマエッチング前のウェハＷについての情報に基づいて、当該ウェハＷに対するプラズマエッチングの処理条件の補正量を算出する。より具体的には、第１条件補正部２１８は、例えば、膜厚算出部２１６により算出されたプラズマエッチング前のウェハＷ上のエッチング対象層の厚さが閾値より大きい場合、上記厚さに基づいて、当該ウェハＷに対するプラズマエッチングの処理時間が長くなるよう、当該処理時間の補正量を算出する。

【0048】

エッチングシステム１は、第１条件補正部２１８により算出された補正量に基づいてプラズマエッチング処理の処理条件を補正し、対応するウェハＷに対し、補正後の処理条件でプラズマエッチング処理を行う。
つまり、第１条件補正部２１８は、寸法算出部２１４、欠陥情報算出部２１５、膜厚算出部２１６及び外観情報算出部２１７により算出されたプラズマエッチング前のウェハＷについての情報を、エッチングシステム１によるプラズマエッチングにフィードフォワードするためのものである。

【0049】

第１条件補正部２１８が上記プラズマエッチング前のウェハＷについての情報に基づいて処理条件の補正の要否の判定及び補正量の算出を行うために必要なデータは、第１補正用データとして予め取得され記憶部４２に記憶される。第１補正用データは、例えば、上記判定に用いられる検査項目（情報）及びその閾値、算出結果が閾値を超えた検査項目の種類と補正すべき処理条件の種類とが対応づけられたテーブル、上記検査項目の算出結果と処理条件の補正量とが対応付けられたテーブルを含む。

【0050】

第２条件補正部２１９は、寸法算出部２１４、欠陥情報算出部２１５、膜厚算出部２１６及び外観情報算出部２１７により算出されたプラズマエッチング後のウェハＷについての情報に基づいて、以降のウェハＷに対するプラズマエッチングの処理条件の補正が必要か否かの判定を行う。具体的には、膜厚算出部２１６が、プラズマエッチング後のウェハＷ上のエッチング対象層に対し形成されているレジストパターンの厚さを算出した場合、第２条件補正部２１９は、例えば、上記レジストパターンの厚さが許容範囲内に収まっていないときに、以降のウェハＷに対するプラズマエッチングの処理条件の補正が必要と判定する。

【0051】

また、第２条件補正部２１９は、上記プラズマエッチング後のウェハＷについての情報に基づいて、以降のウェハＷに対するプラズマエッチングの処理条件を補正する。具体的には、第２条件補正部２１９は、例えば、上記プラズマエッチング後のウェハＷについての情報に基づいて、以降のウェハＷに対するプラズマエッチングの処理条件の補正量を算出する。より具体的には、例えば、膜厚算出部２１６が、プラズマエッチング後のウェハＷ上のエッチング対象層に対し形成されているレジストパターンの厚さを算出した場合、第２条件補正部２１９は、上記レジストパターンの厚さが閾値より小さいときに、上記厚さに基づいて、以降のウェハＷに対するプラズマエッチングの処理時間が短くなるよう、当該処理時間の補正量を算出する。

【0052】

さらに、第２条件補正部２１９は、寸法算出部２１４、欠陥情報算出部２１５、膜厚算出部２１６及び外観情報算出部２１７により算出された、プラズマエッチング前と後のウェハＷについての情報の差分に基づいて、以降のウェハＷに対するプラズマエッチングの処理条件の補正が必要か否かの判定を行ってもよい。具体的には、膜厚算出部２１６が、プラズマエッチング前と後のウェハＷ上のエッチング対象層に対し形成されているレジストパターンの厚さを算出した場合、第２条件補正部２１９は、例えば、以下のように判定する。すなわち、第２条件補正部２１９は、プラズマエッチング前後での上記レジストパターンの厚さの差分すなわち減少量が許容範囲内に収まっていないときに、以降のウェハＷに対するプラズマエッチングの処理条件の補正が必要と判定する。

【0053】

また、第２条件補正部２１９は、上記プラズマエッチング前と後のウェハＷについての情報の差分に基づいて、以降のウェハＷに対するプラズマエッチングの処理条件を補正してもよい。具体的には、第２条件補正部２１９は、例えば、上記プラズマエッチング前と後のウェハＷについての情報の差分に基づいて、以降のウェハＷに対するプラズマエッチングの処理条件の補正量を算出する。より具体的には、例えば、膜厚算出部２１６が、プラズマエッチング前と後のウェハＷ上のエッチング対象層に対し形成されているレジストパターンの厚さを算出した場合、第２条件補正部２１９は、以下のように補正量を算出する。すなわち、第２条件補正部は、プラズマエッチング前後での上記レジストパターンの厚さの差分すなわち減少量が閾値より小さいときに、上記減少量に基づいて、以降のウェハＷに対するプラズマエッチングの処理時間が短くなるよう、当該処理時間の補正量を算出する。

【0054】

エッチングシステム１は、第２条件補正部２１９により算出された補正量に基づいてプラズマエッチング処理の処理条件を補正し、対応するウェハＷに対し、補正後の処理条件でプラズマエッチング処理を行う。
つまり、第２条件補正部２１９は、寸法算出部２１４、欠陥情報算出部２１５、膜厚算出部２１６及び外観情報算出部２１７により算出されたプラズマエッチング後のウェハＷについての情報を、エッチングシステム１によるプラズマエッチングにフィードバックするためのものである。

【0055】

第２条件補正部２１９が上記プラズマエッチング後のウェハＷについての情報に基づいて処理条件の補正の要否の判定及び補正量の算出を行うために必要なデータは、第２補正用データとして予め取得され記憶部４２に記憶される。第２補正用データは、例えば、上記判定に用いられる検査項目（情報）、それにかかる閾値及び上記許容範囲、閾値を下回った検査項目の種類と補正すべき処理条件の種類とが対応づけられたテーブル、上記検査項目の算出結果と処理条件の補正量とが対応付けられたテーブル等を含む。

【0056】

処理結果判定部２２０は、寸法算出部２１４、欠陥情報算出部２１５、膜厚算出部２１６及び外観情報算出部２１７により算出されたプラズマエッチング後のウェハＷについての情報に基づいて、行われたプラズマエッチングの結果を判定する。処理結果判定部２２０は、例えば、寸法算出部２１４、欠陥情報算出部２１５、膜厚算出部２１６及び外観情報算出部２１７により算出された、プラズマエッチング後のウェハＷについての情報の少なくともいずれか１つに基づいて、プラズマエッチングの結果すなわち出来栄えのレベルを判定する。

【0057】

処理結果判定部２２０によるプラズマエッチングの結果の判定には、寸法算出部２１４、欠陥情報算出部２１５、膜厚算出部２１６及び外観情報算出部２１７により算出されたプラズマエッチング前のウェハＷについての情報も用いてもよい。具体的には、例えば、処理結果判定部２２０が、上記プラズマエッチング前のウェハＷについての情報と上記プラズマエッチング後のウェハＷについての情報との差分に基づいて、プラズマエッチングの結果のレベルを判定してもよい。

【0058】

上述の寸法換算データや、欠陥検出用データ、膜厚換算データ、外観算出用データ、第１補正用データ、第２補正用データ、結果判定用データはそれぞれ記憶部４２に複数種類記憶されていてもよい。例えば、寸法換算データ、欠陥検出用データ、膜厚換算データ、外観算出用データ、第１補正用データ、第２補正用データ及び結果判定用データは、エッチング対象層の種類に応じて異なるものが記憶部４２に記憶されていてもよい。

【0059】

処理結果判定部２２０が上記プラズマエッチング後のウェハＷについての情報に基づいてプラズマエッチングの結果を判定するために必要なデータは、結果判定用データとして予め取得され記憶部４２に記憶される。結果判定用データは、例えば、判定に用いられる検査項目（情報）、上記検査項目の算出結果とレベルとが対応付けられたテーブルを含む。

【0060】

主制御装置ＣＵ１は、ウェハＷの検査を含むウェハ処理を行う際、処理対象のウェハＷに対する処理レシピを、予め取得し、または、処理を開始する際に取得し、記憶部３２に格納すなわち記憶する。処理レシピには、検査レシピが含まれている。検査レシピには、対象のウェハＷに対し、例えば、以下が予め設定すなわち指定されている。
（１）プラズマエッチング前に検査が必要か否かの情報
（２）プラズマエッチング後の検査で算出が必要な検査項目
（３）プラズマエッチング前の検査で算出が必要な検査項目（必要な場合のみ設定される）
（４）ウェハＷにおいて検査項目を算出すべき領域
（５）検査項目の算出に用いるべきデータ（例えば寸法換算データの種別や結果判定用データの種別等）
（６）対象のウェハＷに対し用いるべき第１補正用データ（必要な場合のみ設定される）
（７）対象のウェハＷに対し用いるべき第２補正用データ（必要な場合のみ設定される）
（８）対象のウェハＷに対し用いるべき結果判定用データ（必要な場合のみ設定される）

【0061】

また、主制御装置ＣＵ１の判定部２４１は、処理対象のウェハＷについて、当該ウェハＷに対し設定された処理レシピに含まれる検査レシピに基づいて、プラズマエッチング前の検査の要否を判定する。
この判定結果に応じて、検査用制御装置ＣＵ２によるプラズマエッチング前の検査が行われる。

【0062】

＜ウェハ処理＞
次に、エッチングシステム１を用いて行われる、ウェハＷの検査を含むウェハ処理について、図５を用いて説明する。図５は、エッチングシステム１を用いて行われる上記ウェハ処理の一例を説明するためのフローチャートである。

【0063】

（ステップＳ１）
まず、図５に示すように、処理対象のウェハＷについて、主制御装置ＣＵ１の判定部２４１により、プラズマエッチング前の検査の要否が判定される。
この判定は、例えば、処理対象のウェハＷに対し設定された処理レシピに基づいて行われる。
処理対象のウェハＷの一例としては、ウェハ表面にシリコン酸化層及びレジスト層がこの順に形成されたウェハが挙げられる。このウェハは、例えば、レジスト層をマスクとして酸化層にライン＆スペースを形成するものである。
処理対象のウェハＷの他の一例としては、ウェハ表面にポリシリコン層及びレジスト層がこの順に形成されたウェハが挙げられる。このウェハは、例えば、レジスト層をマスクとしてポリシリコン層にゲートを形成するものである。

【0064】

（ステップＳ２）
プラズマエッチング前の検査が不要と判定された場合（ＮＯの場合）、処理はステップＳ８に進められるが、一方、プラズマエッチング前の検査が必要と判定された場合（ＹＥＳの場合）、処理対象のウェハＷに対するプラズマエッチング前の検査が開始され、処理対象のウェハＷが、検査用の撮像モジュールＩＭに搬送される。具体的には、主制御装置ＣＵ１の制御の下、搬送機構ＴＲ３によって、処理対象のウェハＷが、フープＦから取り出され、検査用の撮像モジュールＩＭに搬送される。

【0065】

また、この際、主制御装置ＣＵ１により、処理対象のウェハＷに対し設定された処理レシピに基づいて、例えば以下の（３）～（６）が、エッチング前の検査用情報として、検査用制御装置ＣＵ２に出力される。
（３）プラズマエッチング前の検査で算出が必要な検査項目
（４）ウェハＷにおいて検査項目を算出すべき領域
（５）検査項目の算出に用いるべきデータ
（６）対象のウェハＷに対し用いるべき第１補正用データ

【0066】

（ステップＳ３）
その後、検査用制御装置ＣＵ２の制御の下、撮像モジュールＩＭにおいて、プラズマエッチング前のウェハＷの表面をスキャンするように撮像デバイス１３０による撮像が行われる。

【0067】

（ステップＳ４）
次いで、検査用制御装置ＣＵ２の取得部２１１により、撮像デバイス１３０によるプラズマエッチング前のウェハＷの撮像結果に基づいて、当該ウェハＷの画像データが取得され、画像データ格納部２３１に格納される。
ここで取得され格納される画像データは例えばＲＧＢデータである。

【0068】

（ステップＳ５）
続いて、検査用制御装置ＣＵ２により、プラズマエッチング前のウェハＷの検査項目の情報の算出及び格納が行われる。

【0069】

具体的には、必要情報選択部２１３により、前述のエッチング前の検査用情報に含まれる上記（３）の情報に基づいて、検査を行う必要がある検査項目が選択される。これにより、ウェハＷ上のパターンの寸法と、ウェハＷ上の欠陥の情報、ウェハＷ上の膜の厚さ及びウェハＷの外観の情報の少なくともいずれか１つとが選択される。
そして、選択された検査項目の情報が、寸法算出部２１４、欠陥情報算出部２１５、膜厚算出部２１６及び外観情報算出部２１７のうちの対応する算出部により、プラズマエッチング前のウェハＷの画像データに基づいて算出されると共に、処理前情報格納部２３２に格納される。

【0070】

例えば、寸法算出部２１４により、上記検査用情報に含まれる上記（４）で指定された領域の画像データと上記（５）で指定された寸法換算データとに基づいて、プラズマエッチング前のウェハＷ上のパターンの寸法として、上記領域上のパターンの寸法が算出される。

【0071】

検査を行う必要がある検査項目として、欠陥が選択された場合、欠陥情報算出部２１５により、例えば、ウェハＷ全体の画像データと上記検査用情報に含まれる上記（５）で指定された欠陥検出用データとに基づいて、プラズマエッチング前のウェハＷ上の欠陥の情報として、当該ウェハＷの表面全体の欠陥数が算出される。

【0072】

検査を行う必要がある検査項目として、膜厚が選択された場合、膜厚算出部２１６により、例えば、上記検査用情報に含まれる上記（４）で指定された領域の画像データと上記（５）で指定された膜厚換算データとに基づいて、プラズマエッチング前のウェハＷ上の膜の厚さとして、上記領域上の膜の厚さが算出される。エッチング対象層上のレジストパターンの膜厚が算出される場合は、形成されている開口の数が少なく大部分がレジスト膜で覆われている領域の画像データに基づいて算出されてもよい。また、エッチング対象層の上にレジストパターンが形成されているときにエッチング対象の膜厚が算出される場合は、レジストパターンからエッチング対象層が露出している領域すなわちレジストパターンの開口部分に対応する領域の画像データに基づいて算出されてもよい。

【0073】

検査を行う必要がある検査項目として、外観が選択された場合、外観情報算出部２１７により、例えば、上記検査用情報に含まれる上記（５）で指定された外観算出用データに基づいて、プラズマエッチング前のウェハＷの外観の情報として、当該ウェハＷの画像データの一部を抽出した画像データが算出される。

【0074】

ステップＳ５の検査項目の情報の算出に用いられるプラズマエッチング前のウェハＷの画像データは、画像データ補正部２１２により補正されたデータであってもよい。画像データ補正部２１２は、例えば、タイマ（図示せず）による光源１３２の累積使用時間の測定結果または温度センサ（図示せず）による光源１３２の温度の測定結果と、前述の換算テーブルとに基づいて、プラズマエッチング前のウェハＷの画像データを補正する。

【0075】

（ステップＳ６）
次いで、第１条件補正部２１８により、ステップＳ５で算出された検査項目の情報に基づいて、処理対象のウェハＷに対するプラズマエッチングの処理条件の補正の要否が判定される。
具体的には、第１条件補正部２１８により、例えば、ステップＳ５で算出された検査項目の情報と前述のエッチング前の検査用情報に含まれる上記（５）で指定された第１補正用データとに基づいて、上記補正の要否が判定される。

【0076】

なお、ステップＳ５で算出された検査項目の情報が異常値を示す場合（例えば欠陥数が閾値を超える場合や外観データが異常なデータと一致する場合等）は、ステップＳ６以降の処理を中止してもよく、さらに、エッチングシステム１の稼働を停止し、以降のウェハＷについてのウェハ処理を中止してもよい。

【0077】

（ステップＳ７）
ステップＳ６において、補正が不要と判定された場合（ＮＯの場合）は、処理はステップＳ９に進められるが、補正が必要と判定された場合（ＹＥＳの場合）は、第１条件補正部２１８により、処理対象のウェハＷに対するプラズマエッチングの処理条件の補正量が算出され、主制御装置ＣＵ１に出力される。
具体的には、第１条件補正部２１８により、例えば、ステップＳ５で算出された検査項目の情報と前述のエッチング前の検査用情報に含まれる上記（６）で指定された第１補正用データとに基づいて、処理対象のウェハＷに対するプラズマエッチングの処理条件の補正量が算出され、主制御装置ＣＵ１に出力される。その後、処理は、ステップＳ９に進められる。

【0078】

（ステップＳ８）
例えば上述のステップＳ４～Ｓ７と平行して行われるステップＳ８では、処理対象のウェハＷが、検査用の撮像モジュールＩＭから所望のエッチングモジュールに搬送される（ここではエッチングモジュールＰＭ１に搬送されるものとする）。

【0079】

具体的には、主制御装置ＣＵ１の制御の下、処理対象のウェハＷが、搬送機構ＴＲ３によって、フープＦまたは検査用の撮像モジュールＩＭから取り出され、例えばロードロックモジュールＬＬ１に搬送される。その後、処理対象のウェハＷが、真空搬送機構ＴＲ１によって、ロードロックモジュールＬＬ１から取り出され、エッチングモジュールＰＭ１に搬送される。その後、処理は、ステップＳ９に進められる。

【0080】

（ステップＳ９）
ステップＳ９では、処理対象のウェハＷに対し、プラズマエッチングが行われる。ステップＳ７で補正量が算出された後に続いて行われるステップＳ９では、ステップＳ７で算出された補正量に基づいて補正された処理条件で、処理対象のウェハＷに対し、プラズマエッチングが行われる。なお、ステップＳ６で補正不要と判定された場合や、ステップＳ１でプラズマエッチング処理が不要と判定された場合、ステップＳ９では、処理レシピで予め定められた処理条件でプラズマエッチングが行われる。

【0081】

（ステップＳ１０）
プラズマエッチング後、プラズマエッチング後のウェハＷの検査が開始され、当該ウェハＷが、検査用の撮像モジュールＩＭに搬送される。
具体的には、主制御装置ＣＵ１の制御の下、まず、プラズマエッチング後のウェハＷが、真空搬送機構ＴＲ１によって、エッチングモジュールＰＭ１から取り出され、例えばロードロックモジュールＬＬ２に搬送される。その後、プラズマエッチング後のウェハＷが、真空搬送機構ＴＲ１によって、ロードロックモジュールＬＬ２から検査用の撮像モジュールＩＭに搬送される。

【0082】

また、この際、主制御装置ＣＵ１により、当該ウェハＷに対し設定された処理レシピに基づいて、例えば以下の（２）、（４）、（５）、（７）、（８）が、エッチング後の検査用情報として、検査用制御装置ＣＵ２に出力される。
（２）プラズマエッチング後の検査で算出が必要な検査項目
（４）ウェハＷにおいて検査項目を算出すべき領域
（５）検査項目の算出に用いるべきデータ
（７）対象のウェハＷに対し用いるべき第２補正用データ
（８）対象のウェハＷに対し用いるべき結果判定用データ

【0083】

（ステップＳ１１）
その後、検査用制御装置ＣＵ２の制御の下、撮像モジュールＩＭにおいて、プラズマエッチング後のウェハＷの表面をスキャンするように撮像デバイス１３０による撮像が行われる。

【0084】

（ステップＳ１２）
次いで、検査用制御装置ＣＵ２の取得部２１１により、撮像デバイス１３０によるプラズマエッチング後のウェハＷの撮像結果に基づいて、当該ウェハＷの画像データが取得され、画像データ格納部２３１に格納される。
ここで取得され格納される画像データは例えばＲＧＢデータである。

【0085】

（ステップＳ１３）
続いて、検査用制御装置ＣＵ２により、プラズマエッチング後のウェハＷの検査項目の情報の算出及び格納が行われる。

【0086】

具体的には、必要情報選択部２１３により、前述のエッチング後の検査用情報に含まれる上記（２）の情報に基づいて、検査を行う必要がある検査項目が選択される。これにより、ウェハＷ上のパターンの寸法と、ウェハＷ上の欠陥の情報、ウェハＷ上の膜の厚さ及びウェハＷの外観の情報の少なくともいずれか１つとが選択される。
そして、選択された検査項目の情報が、寸法算出部２１４、欠陥情報算出部２１５、膜厚算出部２１６及び外観情報算出部２１７のうちの対応する算出部により、プラズマエッチング後のウェハＷの画像データに基づいて算出されると共に、処理後情報格納部２３３に格納される。

【0087】

例えば、寸法算出部２１４により、上記検査用情報に含まれる上記（４）で指定された領域の画像データと上記（５）で指定された寸法換算データとに基づいて、プラズマエッチング後のウェハＷ上のパターンの寸法として、上記領域上のパターンの寸法が算出される。

【0088】

検査を行う必要がある検査項目として、欠陥が選択された場合、欠陥情報算出部２１５により、例えば、ウェハＷ全体の画像データと上記検査用情報に含まれる上記（５）で指定された欠陥検出用データに基づいて、プラズマエッチング後のウェハＷ上の欠陥の情報として、当該ウェハＷの表面全体の欠陥数が算出される。

【0089】

検査を行う必要がある検査項目として、膜厚が選択された場合、膜厚算出部２１６により、例えば、上記検査用情報に含まれる上記（４）で指定された領域の画像データと上記（５）で指定された膜厚換算データとに基づいて、プラズマエッチング後のウェハＷ上の膜の厚さとして、上記領域上の膜の厚さが算出される。

【0090】

検査を行う必要がある検査項目として、外観が選択された場合、外観情報算出部２１７により、例えば、上記検査用情報に含まれる上記（５）で指定された外観算出用データに基づいて、プラズマエッチング後のウェハＷの外観の情報として、当該ウェハＷの画像データの一部を抽出した画像データが算出される。

【0091】

ステップＳ１３の検査項目の情報の算出に用いられるプラズマエッチング後のウェハＷの画像データは、画像データ補正部２１２により補正されたデータであってもよい。

【0092】

（ステップＳ１４）
次いで、処理結果判定部２２０により、ステップＳ１３で算出された検査項目の情報に基づいて、プラズマエッチングの結果の判定が行われる。
具体的には、処理結果判定部２２０により、ステップＳ１３で算出された検査項目の情報の少なくともいずれか１つに基づいて、プラズマエッチングの結果すなわち出来栄えのレベルの判定が行われる。
この判定には、ステップＳ１３で算出された検査項目の情報と、当該情報に対応するステップＳ５で算出された検査項目の情報との差分を用いてもよい。これにより、より正確な判定を行うことができる。

【0093】

なお、ステップＳ１３で算出された検査項目の情報が異常値を示す場合（例えば欠陥数が閾値を超える場合や外観データが異常なデータと一致する場合等）は、エッチングシステム１の稼働を停止し、以降のウェハＷについてのウェハ処理を中止してもよい。

【0094】

（ステップＳ１５）
処理結果判定部２２０によるプラズマエッチングの判定結果は、例えば、エッチングシステム１の外部の品質管理サーバに出力される。

【0095】

（ステップＳ１６）
また、第２条件補正部２１９により、以降のウェハＷに対するプラズマエッチングの処理条件の補正量が算出され、主制御装置ＣＵ１に出力される。
具体的には、第２条件補正部２１９により、例えば、ステップＳ１３で算出された検査項目の情報と前述のエッチング後の検査用情報に含まれる上記（７）で指定された第２補正用データとに基づいて、以降のウェハＷに対するプラズマエッチングの処理条件の補正量が算出される。
この算出には、ステップＳ１３で算出された検査項目の情報と、当該情報に対応するステップＳ５で算出された検査項目の情報との差分を用いてもよい。これにより、より適切な処理条件を算出することができる。

【0096】

（ステップＳ１７）
例えば上述のステップＳ１１～Ｓ１６と平行して行われるステップＳ１７では、プラズマエッチング後のウェハＷが、エッチングシステム１から搬出される。具体的には、主制御装置ＣＵ１の制御の下、搬送機構ＴＲ３によって、プラズマエッチング後のウェハＷが、検査用の撮像モジュールＩＭからフープＦに搬出される。

【0097】

以上の各工程が、ウェハＷ毎に行われる。

【0098】

以上のように、本実施形態にかかる検査では、エッチングシステム１の撮像モジュールＩＭの撮像結果に基づいて取得されたプラズマエッチング後のウェハＷの画像データに基づき、プラズマエッチング後のウェハＷ上のパターンの寸法と、プラズマエッチング後のウェハＷ上の欠陥の情報と、ウェハＷ上の膜の厚さ及びウェハＷの外観の方法の少なくともいずれか１つとを算出する。つまり、本実施形態にかかる検査では、各検査項目の情報の算出に用いるプラズマ処理後のウェハＷの画像データは、同じ撮像モジュールＩＭで同じタイミングで撮像された結果から作成することができる。そのため、検査項目毎に異なるモジュールに搬送する必要がない。したがって、プラズマエッチング後のウェハにかかる、ウェハＷ上のパターンの寸法を含む複数の検査項目について、高スループットで検査を行うことができる。

【0099】

また、本実施形態では、プラズマエッチング後のウェハＷについてと同様な理由で、プラズマエッチング前のウェハＷに係る、ウェハＷ上のパターンの寸法を含む複数の検査項目について、高スループットで検査を行うことができる。

【0100】

さらに、本実施形態では、各種検査項目の情報の算出に用いる画像データを、光源１３２の累積使用時間等に基づいて、画像データ補正部２１２により補正している。そのため、プラズマエッチング後のウェハＷ上のパターンの寸法の算出等をより正確に行うことができる。したがって、プラズマエッチングの結果をより正確に判定することができる。

【0101】

また、本実施形態では、第１条件補正部２１８が、プラズマエッチング前のウェハＷにかかる検査項目の情報の算出結果に基づいて、処理対象のウェハＷのプラズマエッチングの処理条件を算出している。したがって、処理対象のウェハＷについて、適切なプラズマエッチング処理結果を得ることができる。

【0102】

さらに、本実施形態では、第２条件補正部２１９が、プラズマエッチング後のウェハＷにかかる検査項目の情報の算出結果に基づいて、以降のウェハＷのプラズマエッチングの処理条件を算出している。したがって、以降のウェハＷについて、適切なプラズマエッチング処理結果を得ることができる。

【0103】

＜変形例１＞
図５を用いて説明したウェハ処理を製品ウェハＷ毎に行うと共に、製品ウェハＷとは異なる検査用ウェハＷに対し、以下が自動的に行われるようにしてもよい。すなわち、プラズマエッチング後の検査用ウェハＷを撮像モジュールＩＭで撮像し検査用ウェハＷの画像データを取得する工程と、プラズマエッチング後の検査用ウェハの画像データに基づき当該検査用ウェハＷの検査を行う工程とが自動的に行われるようにしてもよい。このように検査を行うことにより、エッチング特性を含むエッチングシステムとしての健全性を確保することができる。言い換えると、所望のエッチング性能が得られているかを判定することができる。

【0104】

検査用ウェハＷは、例えば、エッチング対象層のみが形成されマスクパターンが形成されていないウェハＷである。検査用ウェハＷは例えば複数枚まとめて、ロードポートＬＰ１等の上の特定のフープＦに収容されている。

【0105】

また、検査用ウェハＷにかかる上記の工程が行われるタイミングは、例えば、以下の情報に基づいて、主制御装置ＣＵ１により決定される。なお、以下の情報は例えば記憶部３２に記憶されている。
・予め指定された頻度（例えば、処理枚数、処理ロット数、累積処理時間等）
・エッチングシステム１のメンテナンスの実施状況（例えば、メンテナンスが行われたか否かの情報）
・エッチングシステム１における製品基板に対するプラズマエッチングの履歴（例えば、大量に反応生成物が発生する処理条件が連続したか否かの情報等）

【0106】

上記所定の条件を満たすか否かの判定は、例えば主制御装置ＣＵ１で行われ、判定に必要な情報は例えば予め取得され記憶部３２に記憶される。

【0107】

プラズマエッチング後の検査用ウェハの画像データに基づき当該検査用ウェハＷの検査を行う工程では、例えば、検査用制御装置ＣＵ２により、プラズマエッチング後の検査用ウェハＷについて、プラズマエッチング後の製品ウェハＷと同じ検査項目の情報が算出される。
また、製品ウェハＷに対するプラズマエッチングと同様、検査用ウェハＷに対するプラズマエッチングの処理結果を判定してもよい。この場合、プラズマエッチング後の検査用ウェハＷの画像データに基づいて算出された、プラズマエッチング後の検査用ウェハＷについての検査項目の情報だけでなく、プラズマエッチング前の検査用ウェハＷの画像データに基づいて算出されたプラズマエッチング前の検査用ウェハＷについての検査項目の情報も、プラズマエッチングの処理結果の判定に用いてもよい。

【0108】

検査用ウェハＷを用いた検査は、エッチングモジュールＰＭ１～ＰＭ１２毎に行ってもよい。

【0109】

＜変形例２＞
以上の実施形態では、本開示に係る「算出部」は、プラズマエッチング後のウェハＷの画像データから、プラズマエッチング後のウェハＷに対する検査項目として、当該ウェハＷ上のパターン寸法と、当該ウェハＷ上の欠陥の情報、当該ウェハＷ上の膜の厚さ及び当該ウェハＷの外観の情報の少なくともいずれか１つと、を算出していた。本開示に係る「算出部」は、プラズマエッチング後のウェハＷの画像データから、プラズマエッチング後のウェハＷに対する検査項目として、当該ウェハＷ上のパターンの三次元形状をさらに算出してもよい。上記パターンの三次元形状とは、例えば、ラインパターンのラインの三次元形状である。

【0110】

三次元形状の算出のため、撮像モジュールＩＭに、互いに波長が異なる光を出射する複数の光源を設けてもよい。そして、各波長の光についてウェハＷの画像データを取得し、その取得結果に基づいて、三次元形状を取得してもよい。

【0111】

＜その他の変形例＞
以上の実施形態では、撮像モジュールＩＭは、大気圧雰囲気内に位置するウェハＷを撮像するよう構成されていた。これに代えて、撮像モジュールＩＭは、減圧雰囲気内に位置するウェハＷを撮像するよう構成されていてもよい。この場合、撮像モジュールＩＭは、例えば、図１のエッチングモジュールＰＭ１～ＰＭ１２のいずれかの位置に設けられる。また、上述の場合、撮像モジュールＩＭは、図２及び図３と同様な構成であってもよいし、撮像デバイス１３０が減圧雰囲気中における正確な動作が困難なときは、撮像デバイス１３０をケーシング１１０の外部に設け、撮像デバイス１３０が、ケーシング１１０の側壁等に設けられた光学窓を介してケーシング１１０中のウェハＷを撮像するようにしてもよい。

【0112】

今回開示された実施形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。上記の実施形態は、添付の請求の範囲及びその主旨を逸脱することなく、様々な形態で省略、置換、変更されてもよい。

【符号の説明】

【0113】

１ エッチングシステム
ＩＭ 撮像モジュール
ＰＭ１～ＰＭ１２ プラズマエッチングモジュール
Ｗ ウェハ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】